4 Pili
A Pili filamentális, extracelluláris struktúrák, amelyek lehetővé teszik a baktériumok számára, hogy megtapadjanak biotikus és abiotikus felületeken. Az Aeromonas spp. Sejtfelszínén sokféle pilit azonosítottak. a korai tanulmányokkal kezdetben két különböző pili-típust írtak le szerkezeti különbségeik miatt: rövid-merev (S / R) és hosszú hullámos (L / W) pili (Carrello, Silburn, Budden, & Chang, 1988; Ho, Mietzner, Smith, & Schoolnik, 1990). A környezeti mintákból összegyűjtött Aeromonas törzsekről beszámoltak, hogy előnyösen nagyszámú S / R pili-t mutatnak, míg a klinikai mintákból származó izolátumok nagyobb valószínűséggel hoznak létre kis mennyiségű L / W pili-t (Carrello et al., 1988); javasolva, hogy L / W pili vegyen részt a virulenciában. A gram-negatív baktériumokban a baktériumok piliájának négy fő csoportja van: a „chaperone-usher útvonal” által összeállított pili, a IV típusú pili, az extracelluláris nukleációs út által összeállított pili és az „alternatív chaperone-usher út” által összeállított pili. Aeromonas spp. megállapították, hogy az I. típusú pili kifejeződik, amelyet a „chaperone-usher útvonal” és a IV. típusú pili állít össze. Ho és mtsai által végzett ultrakonstruktív vizsgálatok. (1990) az A. hydrophila S / R pilusán AH26 kimutatta, hogy a pilin (a pilus fő ismétlődő egysége) homológ az E. coli I. típusú és Pap (pyelonephritishez kapcsolódó pili) pilivel (Ho és mtsai. 1990), és a piliák csoportjába tartoznak, amelyeket a kísérő-ajtónálló út vezet össze. A mezofil Aeromonas fajokból származó I. típusú pili-ket összefüggésbe hozták a sejtek autoagglutinációjával, a patogenitással azonban nem. Honma és Nakasone (1990) adherencia tanulmányai azt mutatták, hogy bár A. hydrophila törzsük (Ae6) nagymértékben tapadt a nyúl és az emberi belekben, az S / R pili ellen termelt antitestek nem blokkolták a sejtekhez való tapadást, és levágták az S / R pilit szintén nem volt affinitása a gazdasejtekhez. Az I. típusú pilit kódoló gének mára számos Aeromonas faj genomjában találhatók, köztük néhány mezofil faj és a pszichrofil aeromonad, A. salmonicida subsp salmonicida (Reith et al., 2008; Seshadri et al., 2006). A mezofil aeromonádokkal ellentétben úgy tűnik, hogy az A. salmonicida I. típusú pilusának szerepe van az atlanti lazac gyarmatosításában. Dacanay és munkatársai (2010) által végzett mutációs tanulmányok kimutatták, hogy az I. típusú pilus operon nélküli A. salmonicida kevésbé képes az atlanti lazac gyomor-bél traktusához tapadni. Miután betartották, a gazda behatolásának mutáns képessége összehasonlítható volt a vad típussal, ami azt sugallta, hogy az I. típusú pili csak a gyarmatosítás kezdeti szakaszában vesz részt (Dacanay és mtsai, 2010).
Jelentős mennyiségek az aeromonad tapadással végzett munka összpontosult az L / W pili-re. Az 1990-es években számos mezofil törzs adherencia vizsgálata rávilágított e függelékek fontosságára a gazda szövetek kolonizációjában. Kimutatták, hogy az L / W pili mechanikus eltávolítása a baktériumsejt felszínéről, vagy a baktériumsejtek előzetes kezelése anti-pilin antitesttel blokkolja a baktériumok tapadását különféle állati és emberi sejtvonalakon (Barnett & Kirov, 1999; Hokama, Honma, & Nakasone, 1990; Honma & Nakasone, 1990; Iwanaga & Hokama, 1992; Kirov, Hayward, & Nerrie, 1995; Nakasone, Iwanaga, Yamashiro, Nakashima, & Albert, 1996). Az L / W pilinek molekulatömege általában 19 és 23 kDa között van, és antigénileg sokfélék, csak az N-terminális aminosav-szekvencia mutat homológiát a IV-es típusú pilinekkel (Kirov & Sanderson, 1996). Néhány IV típusú pili képes rostos hálózatok vagy kötegek kialakítására (Kirov, Hayward és mtsai, 1995), és különösen ezeket a kötegalkotó pili-ket (Bfp) tekintik elsősorban a kolofizációs tényezőknek a mezofil Aeromonas spp. Az Aeromonas fajokból izolált első Bfp az A. veronii biovar sobria (BC88 törzs) volt (Kirov & Sanderson, 1996). Az ebből a Bfp-ből származó fő pilin N-terminális szekvenciája szekvencia homológiát mutatott a Vibrio cholerae (Kirov & Sanderson, 1996) mannóz-érzékeny haemagglutinin (MSHA) IV-es típusú pilinnel. a „klasszikus” IVa típusú pilincsaládhoz, összehasonlítva a IVb típusú családdal, amelyhez a Bfp általában tartozik. Az A. veronii bv. A sobria kötegképző pilusról ezt követően genetikai eszközökkel kimutatták, hogy az MSHA pilus család tagja (Hadi et al., 2012). Az MSHA pilus expressziója ezekben a vizsgálatokban környezetileg szabályozottnak tűnt, mivel az A. veronii biovar sobria fokozott expressziót mutatott, amikor 22 ° C-on, folyékony tenyészetekben tenyésztették, szemben a szilárd táptalaj 37 ° C-os hőmérsékletével (Kirov & Sanderson, 1996). Ezek az eredmények megegyeztek Kirov, Hayward és munkatársai korábbi tanulmányaival is.(1995), ahol az A. veronii bv. A sobria izolátumok szálas szerkezetek optimális expresszióját mutatták 22 ° C-on, néhány környezeti törzs optimális expressziót mutatott 7 ° C-on. Az A. veronii bv-n jelenlévő IV-es típusú pili további vizsgálata. a sobria egy új, IV típusú pilusrendszer, a Tap pilus felfedezését eredményezte, amelyről kiderült, hogy jelentősen eltér a Bfp-től (Kirov & Sanderson, 1996). Röviddel az első kimutatás után az A. veronii bv. sobria, Tap pili biogenezis géneket azonosítottak az A. hydrophila (Ah65) (tapABCD) csoportban, és megállapították, hogy homológiát mutatnak a P. aeruginosa (pilABCD) IV típusú pilus génjeivel; az A. hydrophila génjei képesek voltak kiegészíteni a P. aeruginosa megfelelő mutációit (Pepe, Eklund, & Strom, 1996). Bár a Tap pili minden olyan Aeromonas törzsben jelen van, amelynek genomjait eddig szekvenálták, funkciójukról nagyon keveset lehet tudni. A Tap pilin gén (tapA) és ezért a Tap pilus filamentum törlése nem volt hatással a klinikai A. veronii bv. sobria izolátumok a HEp-2 sejtekhez tapadáshoz, az emberi bélsejtekhez való tapadáshoz vagy egy fiatal egér modell kolonizálásához; hasonló eredményeket jelentettek az A. hydrophila hal izolátumával (Kirov, Barnett, Pepe, Strom, & Albert, 2000) is. A Tap pilus hozzájárul a pszichrofil aeromonad A. salmonicida subsp. szalmonicida azonban az atlanti lazac megfertőzésekor; bár ez nem elengedhetetlen a virulencia szempontjából, mivel a tapA mutánsok megtartják a gazdaszervezet gyarmatosítási képességének nagy részét (Boyd et al., 2008). Az A. salmonicida génexpressziós elemzése kimutatta, hogy a Tap pilus konstitutív módon expresszálódik, és a tapABCD-vel együtt a Tap pilus rendszert a genom körül szétszórt további 18 gén is kódolja (Boyd et al., 2008), hasonlóan a IV-es típushoz Pseudomonas és Neisseria spp. pili génjei (Mattick, 2002). Míg a Tap pilus szerepe még tisztázatlan, biogenezise más szempontból is erősen kihat a virulenciára. A TapD-re, egy prepilin peptidázra (Pepe és mtsai, 1996) nem csak a prepilinek (több pilus rendszerből) feldolgozásához van szükség, mielőtt azok beépülnének a pilus filamentumába, hanem a T2SS pszeudopilinek feldolgozásához is, elengedhetetlenek számos virulencia faktor szekréciójához, mint például proteázok, haemolizin és DNáz (Hadi et al., 2012; Kirov et al., 2000).
Az MSHA és a Tap pilus mellett egy harmadik A IVb típusú osztályba tartozó IV típusú pilust az A. salmonicida subsp. salmonicida, amelyet Flp pilusnak neveztek, mivel homológiája van az Actinobacillus actinomycetemcomitans Flp rendszerével (Boyd et al., 2008). Az A. salmonicida esetében ennek a pilusnak a génjei egyetlen operonban helyezkednek el (flpA-L), és expressziója vashal szabályozott, a gének alacsony vasviszonyok mellett történő felszabályozása történik (Boyd et al., 2008). A Flp pilus Aeromonasban betöltött szerepéről nagyon keveset tudunk, és annak ellenére, hogy szabályozott rendszer, nem tűnik szerepet játszó A. salmonicida virulenciában, mivel az flp-hiányos törzsek teljesen megtartották képességüket az atlanti lazac megtelepedésére és megfertőzésére (Boyd et al. ., 2008). A Flp pilusról kiderült, hogy elterjedt a baktériumok között, és hozzájárul a biofilm képződéséhez és az autoagglutinációhoz (Kachlany et al., 2000; Planet, Kachlany, Fine, DeSalle, & Figurski, 2003) ; ezért fontosabb lehet a baktériumok – baktériumok kölcsönhatásaiban, mintsem a gazdasejt-interakciókban.
Ezért három különféle IV típusú pili rendszert írtak le az aeromonádokban, amelyek közül a legtöbb faj rendelkezik legalább kettővel. A mezofil aeromonádok esetében az 1990-es évek korai tapadásvizsgálatai azt sugallták, hogy az MSHA kötegalkotó pilus a szöveti tapadásért és kolonizációért felelős fonalas függelék, azonban ezt csak nemrégiben határozták meg Hadi és mtsai. (2012). Egy 22 kb méretű Bfp MSHA lokuszt izoláltunk és jellemeztünk az A. veronii bv. sobria, amelyről kiderült, hogy 17 génből áll, amelyek két operonra vannak elrendezve, amelyek közül négy prepilint kódolt (egy fő és három kisebb) a pilus filamentum alegységeit (Hadi et al., 2012). Arra a következtetésre jutottak, hogy mind a négy prepilin elengedhetetlen a pilus biogeneziséhez, az egyes prepilin gének egyedi mutációival, 90% -kal csökkentve a baktériumok HEp-2 sejtekhez való tapadását (Hadi et al., 2012). A mutánsok biofilmképző képességét is megvizsgáltuk, és bebizonyítottuk, hogy az A. veronii bv. a sobria elengedhetetlen a biofilm képződéséhez. Ezek a vizsgálatok megerősítették, hogy az MSHA pilus az A. veronii bv. sobria, és ez más mezofil Aeromonas fajokra is vonatkozhat. Noha az MSHA pilus operon jelen van az A. salmonicida-ban, az operonban nyolc gén deléciója van, beleértve a fő pilint kódoló gént is (Boyd et al., 2008). Az MSHA pilus A-ban.A szalmonicida ezért nem várható expresszálódni, és úgy tűnik, hogy csak a mezofil aeromonádok virulenciáját segíti elő.